Фамилия Динценко звучит нехарактерно для русского уха, и это первый ключ к её происхождению. Её основа — Динц — практически не встречается в древнерусских именах или прозвищах. Скорее всего, перед нами фамилия, образованная от немецкой или еврейской фамилии Динц (Dinz) или Динце (Dinze) с помощью украинского суффикса -енко. Суффикс -енко, типичный для восточной Украины, означает «маленький» или «потомок»: Динценко — буквально «сын Динца» или «потомок Динца».

Сама основа Динц может восходить к немецкому Dinz — сокращённой форме имени Дитрих (Dietrich) или к названию города Динц (Dinz) в Германии. В XVIII–XIX веках на территории современной Украины (особенно в Херсонской, Екатеринославской губерниях) селились немецкие колонисты-ремесленники и фермеры. Если предок носителя фамилии был таким колонистом по фамилии Динц, его дети или внуки, попав в украинскую среду, могли получить фамилию Динценко — по той же модели, что и Шевченко от Шевца.

Вторая, менее вероятная версия связывает Динценко с тюркским корнем «дин» (вера, религия) или с диалектным русским словом «динца» (вид рыбы). Но эти гипотезы слабо подтверждаются: суффикс -енко почти всегда указывает на восточнославянскую, а не тюркскую или севернорусскую среду. Поэтому наиболее правдоподобно, что Динценко — это украинизированная форма немецкой фамилии, появившаяся в южных регионах Российской империи в период колонизации. Носители этой фамилии — потомки либо немецких переселенцев, либо еврейских семей, адаптировавших фамилию под местный говор.